类维生素吡咯喹啉醌研究进展

类维生素吡咯喹啉醌研究进展
作者：党晓鹏
来源：《江西饲料》 2014年第4期
党晓鹏
（陕西金冠牧业有限公司西安712000）
摘要: 类维生素吡咯喹啉醌(PQQ)是继吡啶核苷酸和黄素核苷酸之后发现的第3种氧化还原酶的辅酶。

PQQ 含有能直接参与氧化还原反应的邻醌类结构，具有防治肝损伤、保护神经组织、刺激能量代谢、促进生长、抗氧化、强化免疫等多种生理功能,在畜禽养殖业有着广泛的应用前景。

关键词:动物营养；吡咯喹啉醌；生理功能
中图分类号：S816.15文献标识码：A文章编号：1008-6137（2014）04-0008-03
0 引言
类维生素吡咯喹啉醌(PQQ)被认为是抗氧化性能最强的生物活性物质，其独特的理化性质和多样的生理功能引起了营养学家的广泛关注。

PQQ是继吡啶核苷酸和黄素核苷酸之后发现的第3种氧化还原酶的辅酶[1]。

医学上PQQ在治疗帕金森症、老年痴呆症、中风、心脏病、肝病、骨质疏松症以及癌症等方面，均有重要作用[2]。

徐磊等研究证明在饲料中添加PQQ可一定程度上提高蛋鸡产蛋率和蛋品质，显著提高蛋鸡的抗氧化能力[3]。

随着现代畜禽养殖业向规模化、集约化发展，动物生产性能不断提高，受到的应激因素也越来越多，畜禽机体的氧化还原平衡状
态受到破坏，导致机体发生氧化应激反应，组织器官功能发生紊乱，抵抗力下降，生产性能降低，影响养殖效益。

PQQ作为一种新型类维生素物质，对畜禽抗氧化应激具有重要意义。

研究
表明，PQQ可促进机体生长，提高繁殖、抗氧化、抗应激和免疫能力。

PQQ是哺乳动物一种不可缺少的辅酶因子，且哺乳动物自身不能合成PQQ，必须从日粮中获得才能满足自身的生长和发
育需要。

小鼠口服PQQ后，可通过小肠迅速吸收并在24 h内经肾脏排出鼠体。

如给小鼠饲喂缺乏PQQ日粮，雌鼠出现不育或残食新生幼鼠的数量增加；且出生幼鼠的皮肤脆弱、身体弯曲、
弓背、动脉出现肿瘤，严重者腹部出血甚至死亡。

PQQ在动物体内的微量存在和所具有的重要
生理功能，提示它可能是哺乳动物的一种必需微量营养素。

其生理功能包括：防治肝损伤、保
护神经组织、刺激能量代谢、促进生长、抗氧化、强化免疫等。

1 防治肝损伤
赵芹等研究证明PQQ可通过改善蛋鸡肝脏线粒体功能，调节脂质代谢及抗氧化功能预防蛋
鸡脂肪肝综合征[4]。

PQQ可使小鼠肝脏细胞免受四氯化碳、半乳糖胺、硫代乙酰胺等毒素损伤。

肝细胞受损后，血清谷丙转氨酶(GPT)水平明显上升，若预先在腹腔内注射PQQ，则可显著降低血清中胆红素和GPT含量。

即使已发生肝损伤，PQQ的作用仍十分明显。

PQQ可保护氧化还原位点的N甲基D天
冬氨酸受体，从而有效恢复大鼠脊柱后半侧损伤区的功能。

在改善氧化应激引起的大鼠学习能
力和记忆功能方面比辅酶Q10效果更佳。

2 保护神经组织
当体内氧自由基过高时，会引发神经损伤，当α—突触蛋白被氧化时会形成淀粉α—突触蛋白，并容易诱发帕金森氏症。

PQQ能有效低阻止淀粉α—突触蛋白的形成[5]。

PQQ通过还原
自由基的作用保护这些神经组织。

通过对小鼠的实验发现PQQ能有效提高受损神经处的神经元
密度，同时还能防止一氧化氮带来的二次损伤。

3 促生长因子
PQQ可增强对生物体生长、发育信号传导过程有重要作用的RAS基因的表达。

激活小鼠
NIH3T3 成纤维细胞，促进其增殖。

作用于细胞ERK通路，激活对细胞生长、繁殖和分化有重要作用的转录蛋白和转录因子，从而引起细胞生长、分化和存活，达到促进动物体生长的目的。

研究表明，饲喂足量PQQ雌鼠的繁殖能力、产仔数、幼鼠成活率均明显高于对照组。

日粮中
PQQ含量为0．30 mg／kg时，幼鼠增重效果最佳。

饲喂PQQ缺乏的日粮，会严重影响雌鼠繁殖
性能，造成生长缓慢、成活率低[6]。

4 增加线粒体数量，强化功能
线粒体是细胞进行氧化磷酸化产生能量的重要场所，是细胞的动力工厂，机体运动时约95％的能量由线粒体提供，且有关催化柠檬酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换、DNA复制和RNA合成所需要的酶和辅酶，在线粒体内均有分布。

当喂食小鼠适量PQQ时，小鼠细胞中线粒体活动加强，从而活动能力大大增加[7]；当小鼠体内缺乏PQQ时，小鼠肝细胞中线粒体数量明显减少，而且心率活动不正常，同时血糖含量也
超过正常范围[8]。

PQQ可刺激线粒体的生物合成，使其合成数量增加、功能增强，从而提高能量利用率。

PQQ
可通过四种方式调控线粒体：PQQ通过调控过氧化物酶增殖物激活受体激活因子的生物合成，
来增加线粒体的数量和功能；PQQ刺激环磷酸腺苷反应结合蛋白调控线粒体的生物合成；PQQ通过基因调控与核呼吸因子(NRF)作用，增加线粒体转录因子的合成，实现对线粒体的调控；PQQ
通过在线粒体呼吸链中的重要角色实现对线粒体的调控。

5 抗氧化
畜禽在生长过程中，机体易遭受各种刺激，产生应激反应，应激的机理在于组织的氧化还
原状态失衡(即氧化应激)。

发生氧化应激时，机体内高活性分子如活性氧(ROS)和活性氮(RNS)
自由基产生过多，其产生速度超过氧化物的清除速度，导致氧化系统和抗氧化系统失衡，机体
内ROS和RNS积累对大分子物质，如脂质、蛋白质和DNA等造成损伤。

研究表明PQQ具有很强
的抗氧化作用，可保护线粒体氧化应激引起的脂质过氧化、线粒体呼吸链蛋白质羰基的形成和
失活；具有较强的自由基清除能力。

PQQ通过清除自由基、调控抗氧化酶活性，实现了其抗氧
化作用。

因PQQ化学结构与其它抗氧化剂(如吲哚和吡咯衍生物)相似，故推测其同样可通过清
除ROS发挥抗氧化作用。

最近的研究显示，PQQ 也可以消除机体自由基，免除因自由基过多引
发的各种疾病[9]。

6 提高机体免疫力
小鼠日粮中添加较高剂量PQQ(0.2、0.3、1.0和5.0mg／kg),其T细胞对细胞分裂素刺激
的反应比不添加和0．1 mg／kg PQQ组明显提高，B细胞对脂多糖刺激的反应，血清lgM和IgG 水平均显著升高；PQQ添加组白细胞介素2量比不添加PQQ组明显升高，但试验后期时各组问
则无明显差异。

这说明PQQ只可一定程度上提高小鼠的免疫力，其具体机制尚待进一步研究[10]。

PQQ除上述生理功能外，它在动物细胞信号传导过程中还起着重要作用[11-15]。

7 小结
PQQ是许多酶的辅基，在酶促反应中担负着传递电子和质子功能，还具有抗氧化和增强机
体免疫力的功能，在原核生物、植物和哺乳动物中均广泛存在。

作为一种有多重生理功能的新
型类维生素物质，PQQ要广泛用于畜牧养殖业还有许多的工作要做。

随着对PQQ的功能和作用
机理认识的进一步深入，PQQ必将在饲料工业、畜牧养殖业和人类保健等领域发挥更大的作用。

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